Deep reflection seismic imaging of the internal zone of the South Armorican Hercynian belt (western France) (ARMOR 2/Géofrance 3D Program) Imagerie sismique de la zone interne de la chaîne hercynienne sud-armoricaine (projet Armor 2/programme Géofrance 3D)

International audienceWe present results and interpretation of a 72 km long deep seismic reflection profile acquired across the internal zone of the Hercynian belt of South Brittany. The profile is of excellent quality, most of the crust being highly reflective. The “ARMOR 2 South” profile, is correlated with the “ARMOR 2 North” profile that was published in 2003. Correlation of the main subsurface reflections with surface geological and structural data provides important information about the crustal structure that resulted from thickening during Late Devonian and regional-scale extension during Late Carboniferous. In particular, seismics image shows a very high reflectivity zone, lying flat over more than 40 km at about 10–12 km depth. This zone is interpreted as a major zone of ductile crustal thinning. Nous présentons les résultats et l'interprétation d'un profil de sismique réflexion en écoute longue, de 72 km de long à travers les zones internes de la chaîne hercynienne sud-armoricaine. Le profil est d'excellente qualité, avec une forte réflectivité à travers toute la croûte. Le profil, « ARMOR 2 Sud », est corrélé avec le profil « ARMOR 2 Nord » publié en 2003. Les corrélations des réflexions les plus superficielles avec les données géologiques et structurales de surface fournissent d'importantes informations sur la structure crustale qui résulte d'un épaississement débutant au Dévonien supérieur et d'une extension régionale au Carbonifère supérieur. En particulier, la sismique met en évidence une zone sub-horizontale à très forte réflectivité, de plus de 40 km de long à environ 10–12 km de profondeur. Cette zone est interprétée comme une zone d'amincissement crustal majeur

New robust observables on Rayleigh waves affected by an underground cavity: from numerical to experimental modelling

International audienceThe investigation and monitoring of shallow hazards due to the presence of underground cavities remain a challenge for geophysical approaches. Thus, seismic surface waves have been tested in several recent research projects in order to detect and localize voids as well as to determine their geometries. Among these works, numerous numerical studies have proved the feasibility of Rayleigh waves to detect cavities. However, most imagery processes adapted to R waves are faced with difficulties when applying them to real data. This limitation points to a major problem: the interactions between Rayleigh waves and a cavity are complex, particularly in the case of dispersing and attenuating surrounding media. Here, a combined approach based on numerical and experimental data obtained in a reduced-scale measurement bench is conducted to better understand the seismic wave propagation phenomena involved in the presence of a cavity and define robust observables that can be used in field measurements. The observables bearing the cavity signature are studied qualitatively and quantitatively on numerical and experimental recordings. The latter take into account all the propagation phenomena involved. The observations are carried out on the vertical and horizontal component of the Rayleigh wave displacement. The selected observables are studied depending on non-dimensional cavity's parameters versus the frequency, that is the wavelength-to-size ratio and the wavelength-to-depth ratio. The effects of the cavity's parameters on the observables show particularities as a function of these components, such as a higher rate of the amplitude on the horizontal component as well as a perturbation of the direct seismic surface wave amplitude above the cavity, also higher on the horizontal component. This latter feature is particularly visible on the variation of the elliptical particle motion recorded at the surface. It can be linked to the mode conversions that occur in the vicinity of the cavity and which predominate on the horizontal component when the signal is normalized

Design, Construction and In Situ Testing of a Muon Camera for Earth Science and Civil Engineering Applications

The MUST2 (MUon Survey Tomography based on Micromegas detectors for Unreachable Sites Technology) camera is based on a thin Time Projection Chamber read by a resistive Micromegas. This innovative combination presents interesting distinctive features compared to existing muon detection technologies. It allows a wide angular acceptance of the detector with a low weight and compact volume, well adapted for confined spaces or underground operation. The current work presents the results obtained during the calibration measurements at the reference site, the Low Background Noise Laboratory (LBNL). Preliminary results from field measurement campaign carried out at the dam overlooking the village of Saint-Saturnin-les-Apt (South-East of France) are presented and discussed

Détail d'une structure régionale majeure par méthodes géophysiques combinées - cas de la faille de Fécamp-Lillebonne (Seine-Maritime, France)

International audienceLa faille de Lillebonne-Fécamp est une faille normale-décrochante dextre (Hauchard et Laignel, 2008 ; Wazi, 1988), orientée N150° (orientation armoricaine) à regard vers l'ouest, à rejet vertical variable (150 m dans le secteur de Bolbec, 40 m dans le secteur de Lillebonne). Il s'agit d'une structure géologique régionale majeure qui traverse le Pays de Caux sur plus de 25 km et se prolonge en Manche au large de Fécamp en prenant progressivement une orientation E-O. Au sud, cette structure n'atteindrait pas la Seine et viendrait buter contre l'accident de Notre-Dame-de-Gravenchon-Villequier, orienté N060° (orientation varisque). A l'échelle du Bassin de Paris, cette structure s'inscrit dans la continuité des failles de la Seine, de Rambouillet et d'Etampes, et présente la même orientation que la structure du Bray. Dans le paysage structural du Pays de Caux, la faille de Lillebonne-Fécamp est également associée à de larges structures plicatives à faible pendage, globalement parallèles à la faille (Ragot, 1988). En 2017, des investigations géophysiques ont été réalisées par le BRGM dans le secteur de Bolbec pour améliorer les connaissances géologiques et structurales dans la zone. L'interprétation et la corrélation conjointe des profils géo-électriques, sismiques et de la carte gravimétrique a permis de confirmer la thèse de Ragot sur la géométrie en faisceau de la faille, et de proposer une nouvelle carte structurale pour le secteur de Bolbec

Determination des structures et des vitesses dans la croute par migrations des donnees de sismique reflexion profonde ECORS

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : TD 83471 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Détection de cavités souterraines par tomographie 3D en ondes de surface

4 p.National audienceCette étude s'inscrit dans le cadre du programme de Recherche et Développement initié par le Plan Cavité et a pour objectif le développement et l'amélioration de méthodes géophysiques non destructives pour la détection, la caractérisation et la surveillance des cavités souterraines et des désordres associés. La méthode géophysique concernée par cette étude est la tomographie sismique 3D en ondes de surface. Pour mieux comprendre les réponses sismiques provenant de cavités différentes, un code de modélisation élastique 3D en différences finies est utilisé. La méthode de différences finies a été choisie pour sa capacité de prendre en compte des modèles 3D hétérogènes pour pouvoir introduire des configurations géologiques complexes notamment la présence d'une cavité et simuler correctement la propagation des ondes de surface. Les sismogrammes synthétiques ainsi générées ont été utilisées pour tester l'efficacité du code d'inversion tomographique 3D des ondes de surface. Les résultats de l'inversion des temps d'arrivées montrent que les anomalies de perturbations de vitesse sont relativement cohérentes avec la profondeur et la forme réelles des cavités des modèles synthétiques. Si ces méthodologies fonctionnent dans un cadre théorique idéalisé, tel un milieu homogène en l'absence de bruit de mesure, l'ajout de bruit haute fréquence dans les données dégrade fortement les inversions, rendant leurs résultats incertains. Dans ce cas le couplage avec d'autres méthodes géophysiques, serait particulièrement intéressant